浅谈CSG施工技术应用

赵毅

【摘要】CSG是一种新的筑坝技术材料，这种技术的核心是使用被称为CSG（胶结沙砾石）廉价筑坝材料。CSG的设计理念与施工工法介于混凝土面板堆石坝和碾压混凝土之间，是利用当地的天然砂砾石混合料，掺入少量胶凝材料，胶结成具有一定强度的干硬性挡水坝体。本文重点介绍功果桥大坝上游围堰的施工，阐述了CSG的技术特点以及CSG技术在围堰等临时工程中快速施工的优势。通过多次的材料试验和现场碾压的实验，获得的许多宝贵的实验数据和现场施工经验以及施工的技术参数，为CSG技术在我局以后的施工积累经验。

【关键词】围堰；CSG技术；施工；试验研究

一、前言

功果桥水电站是澜沧江中下游河段梯级开发的最上游一级电站，电站位于云南省云龙县大栗树西侧，总装机容量900MW。采用枯水期隧洞导流，汛期土石过水围堰和导流洞联合泄流的导流方式。上游土石过水围堰下游坡采用胶凝砂砾石（CSG）材料进行防护。鉴于CSG技术在坏境、造价和快速施工等方面的潜在优势，利用功果桥电站工程区河床沙砾石丰富的条件，采用CSG技术施工上游围堰，并根据现场碾压试验探索CSG的技术特点以及CSG技术在围堰等临时工程中快速施工的优势。

二、CSG施工技术

1 CSG现场施工技术方法

㈠ 碾压CSG填筑施工：

碾压CSG料应充分搅拌均匀，满足施工的工作度要求。其投料顺序为砂砾料→胶凝材料→水。拌和遍数：干拌2遍，湿拌4遍。在CSG拌和过程中，质控人员应对CSG质量情况加强巡视、检查，发现异常情况时应查找原因及时处理，严禁不合格的CSG入仓。拌和处VC值控制，应在配合比设计范围内根据气候和途中损失值进行动态控制，如若超出配合比设计调值范围，应尽量保持W/C不变情况下调整用水量。

由专业的振动碾司机负责碾压作业，每个铺筑层摊平后，按要求的振动碾压遍數进行碾压，采用20～25t振动碾，碾压遍数为2+6，即先静碾2遍，再振碾6遍。振动碾司机在每一条带碾压过程中必须按设计碾压遍数施工。质控员可以根据表面泛浆情况和核子密度仪检测结果决定是否增加碾压遍数。专职质控员负责碾压作业的随机检查。碾压方向应按设计要求，碾压条带间的搭接宽度为20～40cm，端头部位的搭接宽度宜为120～260cm。除模板、基岩周边外采用振动碾直接靠近碾压，在模板、基岩周边无法碾压到的50～100cm或复杂结构物周边，直接浇筑变态CSG，并采用振捣设备进行振捣至技术要求。碾压时，对CSG产生裂缝，表面骨料集中部位，碾压不密实时，质控人员应要求采用人工挖除，重新铺料碾压直到达设计要求。仓面的Vc值原则上控制在3～12s，现场试验室应根据现场的气温、昼夜、阴晴、湿度等气候条件适当调整Vc值， 碾压以碾压完毕的CSG层面达到全面泛浆、人在上面行走有微弹性、仓面没有骨料集中的外观为标准。CSG料堆放时间过长而造成的表面泛白，应铺洒净浆或喷雾处理。

㈡ 碾压CSG工艺试验：

⑴ 获取CSG芯样，进行原型CSG试验检测。

⑵ 拌和取样，测试初凝和终凝时间及CSG力学性能指标。并取样进行各区的碾压CSG物理力学性能试验。

通过碾压CSG现场碾压试验，实时调整上游围堰碾压CSG实施的配合比、施工设备、施工工艺、施工方法和质量控制措施，并报监理工程师批准后在上游围堰碾压CSG施工中实施。

整理分析测试数据并对芯样外观进行描述，掌握测定方法及数据处理方法。

2 CSG现场施工施工质量控制

㈠ 前期准备

CSG施工前期需将料源确定，需必须将表层的含有杂物或者含泥量偏大的部分予以清除。根据生产需要投入一定数量的装载机、反铲、振动碾等相关设备。与CSG施工相关的拌合单位、运输单位、质控单位、现场技术服务单位人员必须满足要求并全部到位。用于拌合和后期养护的水及必须输送到工作面。填筑的部位需进行前期验收，体型全部能够满足设计要求，方可进行填筑。

㈡ CSG原料拌制

根据现场施工拌制场地的大小和拌制设备的配置，在场地中间堆存一定量的砂砾石，按照试验室试验结果的要求，先将砂砾石的方量进行丈量估算，按照配合比进行水泥、外加剂、粉煤灰的添加，添加要求尽可能的均匀撒在表面，运用反铲或者是装载机进行拌制，先进行干拌2-3遍，待表面颜色均匀一致，方可根据试验员计算得出的加水量，在可控的情况下进行加水，再湿拌3-5遍，生产的CSG拌和物进行外观和均匀性的观察，现场观察可碾性。

㈢ CSG铺摊

胶凝砂砾石入仓铺摊设备采用平仓机为主，以装载机和反铲为辅，每层铺摊开始前，应根据现场实际情况，进行高程控制，必须严格控制摊铺厚度，必要时可以要去测量人员对厚度进行检测。

㈣ CSG碾压

每个铺摊平仓完毕后，立即开始碾压施工碾压遍数可以根据现场试验得出，振动碾的行走速度需控制在1.0～1.2KM/H，对于连续上升的CSG施工铺层间歇时间应控制在8个小时以内，若超过8个小时，必须对层间进行处理，处理方法就是在层间均匀铺撒一层砂浆，厚度控制在半公分，撒完砂浆，立即进行上层砂浆铺筑和碾压，应在砂浆初凝前完成上层的铺筑碾压。

㈤ CSG养护

在干燥、炎热或者大风天气，水分蒸发大，可采用喷雾的方法保持仓面湿润，在施工间歇期间，砂砾石终凝后应开始撒水养护，可辅助喷雾、表面覆盖保湿材料，对水平缝必须养护至上一层开始铺筑时为止，对永久暴露面，必须养护28天以上。

三、结语

CSG施工是一项新型施工方法，目前没有很多经验仿效和借鉴，通过收集相关资料，结合室内室外实验研究，功果桥水电站上游围堰应用CSG施工技术，是CSG技术在本功果桥大坝工程中首次运用。该成果体现了CSG技术的基本特点和独体优势，即充分利用当地建材、最大程度减小对环境的负面影响，施工简便快捷，经济效益较好。

功果桥水电站上游围堰经过了2009年、2010年汛期的考验，达到了在水利工程中应用胶凝砂砾石技术的预期目标。通过对该技术的研究和实践，对其技术特点和设计方法有了一定的认识，初步掌握了施工关键环节和影响因素，对其他项目应用CSG技术具有一定的参考价值。